KR101719681B1 - 전기분해 중성 수소수를 이용한 의치 세정과 구강 청결 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 수돗물과 같은 물을 전기분해하여 항균과 항진균 효과가 있는 중성 수소수를 얻고, 이 중성 수소수로 의치나 칫솔과 같은 개인용품을 세정하거나 중성 수소수로 입안을 청결하게 할 수 있게 두 개의 용기를 나눠서 구성하므로, 구성이 간단하여 제조가 쉬우면서도 개인용품뿐만 아니라 구강 청결을 통해 개인위생을 청결하게 유지할 수 있게 한 것이다. 특히, 본 발명은 이처럼 세정과 함께 항균 및 항진균을 작용할 수 있도록 전기분해 장치로 활성 수소, 활성 산소 및 아염소를 포함한 중성 수소수를 생성하여 세정과 청결에 사용하므로, 별도로 세정제나 항균제와 같은 첨가물을 물에 추가하거나 별도의 추가 장비가 없이도 세정과 항균 효과를 더욱 높일 수 있게 한 것이다. 또한, 본 발명은 화학제재 없이 물을 전기분해 중성 수소수를 사용하므로 기존 화학 제재 등을 제작할 때 생기는 환경오염 물질 등이 발생하지 않아 친환경적으로 세정, 항균 및 항진균 효과를 얻을 수 있게 한 것이다.

Description

전기분해 중성 수소수를 이용한 의치 세정과 구강 청결 장치{DEVICE FOR CLEANING DENTURE AND GARGLING USING HYDROGEN-RICH ELECTROLYZED WATER}

본 발명은 의치 세정과 구강 청결 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전기분해하여 얻은 항균과 항진균 효과가 있는 중성 수소수로 의치나 칫솔 그리고 마우스피스와 같은 개인용품을 세정하거나 가글액으로 쓸 수 있게 용기를 구분하여 사용하게 구성함으로써, 전체 구조가 간단하면서도 중성 수소수를 쉽게 얻을 수 있을 뿐만 아니라 항균과 항진균 효과가 있는 중성 수소수를 이용하여 세정과 청결 효과를 높일 수 있게 한 것이다.

의치는 다수의 치아나 관련 구강 조직이 결손났을 때 구강 안에 끼우거나 빼서 치아를 대신할 수 있게 한 인공적 대체물로, 손상된 치아의 기능과 외관 그리고 건강을 회복시키는 시술을 말한다.

이러한 의치는 사용한 뒤에 구강에서 빼내서 세정이나 세척 등을 할 수 있다는 편리성도 있으나, 인공적으로 구강에 끼웠다가 빼내면서 사용할 수 있게 구성한 것이므로 이물감 등을 느껴 세정이나 세척 등이 제대로 되지 않는 경우가 있다. 또한, 손을 사용하기 어려운 이들은 직접 의치를 씻기가 어려우므로, 특허문헌 1 내지 특허문헌 4와 같은 세척과 살균 처리할 수 있는 의치 장치를 이용한다.

(특허문헌 1) 한국등록특허 제0770628호

수산기 생성용 수중 저온 플라즈마 발생장치(특허 제0741741호)를 이용하여 수중에서 발생하는 저온 플라즈마에 의한 강력한 산화력과 살균력을 가진 수산기를 세척 및 살균기를 제공함에 그 목적이 있는 것이다. 부가적인 다른 목적으로는 저온 플라즈마에 의하여 생성되는 수산기를 이용함으로써 부피가 작고, 물만 이용함으로써 별도의 비용이 들지 않으며, 부분적인 틀니를 사용할 경우 틀니 착용자의 칫솔을 같이 세척 및 살균 처리할 수 있도록 하는데 그 목적이 있는 것이다.

(특허문헌 2) 한국공개특허 제10-2011-0024730호

틀니 살균기에 사용하는 물을 살균수로 변화시켜 틀니에 자극을 적게 주고 틀니 표면에 존재하는 세균 및 미생물 등을 분해 및 제거하여 쾌적한 착용감을 사용자에게 제공하는 활성 라디칼 발생장치를 구비한 틀니 살균기에 관한 것이다. 이를 위해, 틀니 살균기에 활성 라디칼 발생장치를 설치하여 일반 가정의 배관에서 나오는 수돗물을 틀니 살균기에 담아 활성 라디칼을 다량 함유한 살균수로 변화시켜 틀니에 자극을 주지 않도록 만들고 나아가 틀니 표면의 세균이나 미생물을 살균시키는 구조이다. 상기 한 쌍의 전극의 성분을 카본, 티타늄나이트라이드(질화티타 늄), 세라믹, 탄탈럼, 니켈, 주석, 팔라듐, 로듐, 루테늄, 스테인레스강 또는 이들 의 조합으로 구성되는 그룹으로부터 선택된 것이다.

(특허문헌 3) 한국공개특허 제10-2013-0134702호

틀니 탈취 및 살균보관 장치에 관한 것으로, 틀니의 탈취 및 살균기능은 물론 살균 과정에서 가열되어 착용전 사용자의 체온과 비슷한 온도가 유지되도록 함. 잇몸의 혈액순환 개선효과 등을 유도할 수 있도록 할 수 있는 기술에 관한 것이다. 그리고 가열방식으로 살균 및 탈취가 이루어지도록 하되, 가열에 의한 틀니의 변형 현상을 방지함과 동시에 재질 특성을 이용해 가열시 더욱 높은 살균 및 탈취효과 를 얻을 수 있도록 한 기술에 관한 것이다. 더불어 기존에서는 볼 수 없던 수납구 조 및 밀폐구조를 갖도록 하여 높은 디자인성 등을 얻을 수 있도록 한 기술에 관한 것이다.

(특허문헌 4) 한국공개특허 제10-2014-0008162호

틀니를 세정하는 전동틀니세정 장치에 관한 것으로서, 물공급장치, 치약공급 장치, 전동 칫솔모 동력장치, 실리콘 탄성체, 와이어로 구성된 전동 틀니 세정 장 치이다. 치열에 맞춰서 실리콘 탄성체의 와이어를 조정한 후 실리콘 탄성체에 틀니 를 넣어 모터의 동력에 의해 자동으로 세정이 되며 이때, 펌프에 의해 치약과 물의 공급 이루어져 틀니가 세정이 되는 전동 틀니 세정장치이다.

하지만, 기존 의치 세정 장치는 다음과 같은 문제가 있다.

(1) 의치를 씻는 기능 이외에 살균 효과를 얻거나 세정 효과를 높이기 위해 다양한 구성을 추가해야 하므로 세정 장치 자체가 커질 뿐만 아니라 복잡해진다.

(2) 특히, 의치를 씻기 위해서는 물을 이용하는 것이 일반적이나, 물만으로 는 의치를 깨끗하게 세정하는 데 한계가 있다. 이에, 물에 다른 기능을 추가하기 위해 화학세정제나 살균제 등을 추가해서 사용해야 하는 번거로움이 있다.

(3) 따라서, 물에 첨가하는 화학첨가제를 제대로 첨가하지 않으면 원하는 세정 작용이나 살균 작용 효과를 기대하기 어렵다.

(4) 또한, 기능 추가를 위해 구성을 추가함에 따라 세정 장치 자체가 커지거나 제작에 어려움이 있을 수 있고 보관과 사용이 복잡해진다.

(5) 한편, 이처럼 의치를 이용하는 이용자는 의치뿐만 아니라 구강 안의 구강질병에 걸리지 않도록 세정해야 한다. 이때, 구강질병을 일으키는 세균 등을 없애기 위해서 가글 제재를 많이 사용한다. 또한, 가글 제재는 발암관련성에 대해 논란이 일어나고 있어 안전하게 사용할 수 있는 대체 제재가 필요하다.

(6) 그리고, 이런 가글 제재나 첨가제 등을 제조하는 데 별도의 설비를 갖추거나 제작해야 하고, 이러한 제재나 첨가제를 제작하는 데 따른 환경오염이 발생할 우려가 있다.

한국등록특허 제0770628호 (등록일 : 2007.10.22.) 한국공개특허 제10-2011-0024730호 (공개일 : 2011.03.09.) 한국공개특허 제10-2013-0134702호 (공개일 : 2013.12.10.) 한국공개특허 제10-2014-0008162호 (공개일 : 2014.01.21)

본 발명은 이러한 점을 고려한 것으로, 수돗물을 전기분해하여 항균과 항진균 효과가 있는 중성 수소수를 얻고, 이 중성 수소수로 의치나 칫솔과 같은 개인용품을 세정하거나 중성 수소수로 입안을 청결하게 할 수 있게 두 개의 용기를 나눠서 구성하므로, 구성이 간단하여 제조가 쉬우면서도 개인용품뿐만 아니라 구강 청결을 통해 개인위생을 청결하게 유지할 수 있게 한 전기분해 중성 수소수를 이용한 의치 세정과 구강 청결 장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

특히, 본 발명은 이처럼 세정과 함께 항균 및 항진균 작용을 할 수 있도록 전기분해 장치로 활성 수소, 활성 산소 및 아염소를 포함한 중성 수소수를 생성하여 세정과 청결에 사용하므로, 별도로 세정제나 항균제와 같은 첨가물을 물에 추가하거나 별도의 추가 장비가 없이도 세정과 항균 효과를 더욱 높일 수 있게 한 전기분해 중성 수소수를 이용한 의치 세정과 구강 청결 장치를 제공하는 데 목적이 있다.

또한, 본 발명은 화학제재 없이 물을 전기분해 중성 수소수를 사용하므로 기존 화학 제재를 사용하지 않기 때문에 환경오염 물질 등이 발생하지 않아 친환경적으로 세정, 항균 및 항진균 효과를 얻을 수 있게 한 전기분해 중성 수소수를 이용한 의치 세정과 구강 청결 장치를 제공하는 데 또 다른 목적이 있다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 전기분해 중성 수소수를 이용한 의치 세정과 구강 청결 장치는, 미리 정한 크기의 장착 공간의 바닥 중앙에 형성한 제1연결 단자(110'), 상기 제1연결 단자(110')를 기준으로 하는 가상의 원 위에 형성한 제2연결 단자(110") 및, 상기 제1연결 단자(110')를 기준으로 하는 가상의 원 위에 서로 마주 보는 위치에 형성한 두 개의 검출 단자(120, 130)를 갖춘 본체(100); 상기 본체(100) 위에 선택적으로 탑재하여 사용하는 제1 용기(200a)와 제2 용기(200b); 및 상기 본체(100)에 장착한 제어기(300);를 포함하되;, 상기 제1 용기(200a)는 그 내부에 장착한 제1 전극(210')과 제2 전극(210"), 바닥 중앙을 통해 바깥으로 돌출하게 설치하여 상기 제1연결 단자(110')와 제1 전극(210')을 연결하게 하는 제1 접점(211), 상기 제1 접점(211)을 기준으로 제2연결 단자(110")가 접촉회전하여 생긴 가상의 원을 따라 형성하여 이 제2연결 단자(110")와 제2 전극(210")을 연결하게 하는 제2 접점(212), 어느 하나의 검출 단자(120, 130)에 접촉하게 돌출 성형한 제1접속 단자(213), 및 개방한 상부를 마감하는 뚜껑(220)을 포함하고;, 상기 제2 용기(200b)는 상기 제1 용기(200a)와 같은 구성을 포함하며, 바닥에 상기 제1 접점(211)을 기준으로 상기 제1 접속 단자(213)와 대응하는 위치에 형성하여 검출 단자(120, 130)와 전기적으로 접촉하게 장착한 제2접속 단자(214), 및 상기 제1 전극(210')과 제2 전극(210") 위에 개인용품을 거치할 수 있도록 상기 뚜껑(220)을 통해 제2 용기(200b) 밖으로 돌출한 손잡이(231)를 잡아서 제2 용기(200b) 안에 집어넣거나 빼낼 수 있는 투과 망(230)을 더 포함하며;, 상기 제1 전극(210')에는 제2 전극(210")이 미리 정한 간격(W)만큼 떨어지게 끼워져서 배치하고;, 상기 제어기(300)는 제1 용기(200a)나 제2 용기(200b)를 본체(100)에 올려놓았을 때, 제1접속 단자(213)가 어느 하나의 검출 단자(120, 130)와 접촉하여 신호를 발생하면 제1 용기(200a)를 올려놓은 것으로 판단하여 제1 전극(210')과 제2 전극(210")에 전원 공급을 위한 가글 버튼을 활성화하고, 제1 및 제2 검출 단자(120, 130)가 접속 단자(213, 214)에 접촉하여 검출 신호가 발생하면 제2 용기(200b)를 올려놓은 것으로 판단하여 제1 전극(210')과 제2 전극(210")에 전원 공급을 위한 세정 버튼을 활성화하는 것을 특징으로 한다.

특히, 상기 제1 전극(210')과 제2 전극(210")은, 백금, 또는 티타늄에 백금을 도금한 것으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제2 전극(210")은, 적어도 두 개의 서로 나란하게 형성한 가로 부분을, 하나의 세로 부분이 서로 연결하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 간격(W)은, 0.1~1.0㎜인 것을 특징으로 한다.

한편, 상기 제1 용기(200a)와 제2 용기(200b)는, 다른 색깔로 제작하거나, 문자를 기재하거나, 또는 다른 형상으로 제작하여 용기를 구분할 수 있게 제작한 것을 특징으로 한다.

마지막으로, 상기 제1 전극(210')과 제2 전극(210")으로 전기분해 중성 수소수는, pH 6.5~7.5인 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 전기분해 중성 수소수를 이용한 의치 세정과 구강 청결 장치는 다음과 같은 효과가 있다.

(1) 전기분해하여 중성 수소수를 얻을 수 있는 용기를 두 개 구성하고, 하나의 용기는 세정용으로 사용하고 다른 용기는 구강을 청결하게 하는 가글하는 데 이용하게 하므로, 중성 수소수의 살균 효과를 이용하여 세정 또는 청결과 더불어 살균 효과를 높일 수 있다.

(2) 특히, 의치를 세정하기 위한 용기에는 의치 이외에 칫솔이나 마우스피스와 같은 개인용품을 집어넣어서 세정할 수도 있으므로, 본 발명에 따른 장치의 용기에 집어넣을 수 있는 크기의 개인용품은 어떠한 것이라도 세정 효과와 살균 효과를 높여서 깨끗하게 세정하여 안전하게 세정할 수 있다.

(3) 또한, 살균 효과가 있는 중성 수소수로 구강 안을 청결하게 유지하는 데 이용하므로, 구강 청결을 위해 화학제재 등을 사용하지 않으므로 친환경적이면서도 안전하게 구강 청결 상태를 유지할 수 있다.

(4) 그리고, 살균 효과가 있는 중성 수소수는 물을 전기분해하여 얻으므로 본 발명에 따른 장치 전체의 구성이 간단하고 저렴하게 제작할 수 있다.

(5) 이에, 본 발명에 따른 의치 세정 및 청결 장치에 대한 유지 보수가 편리하다.

(6) 이처럼 물을 전기분해하여 얻은 중성 수소수로 세정과 청결 등에 사용하므로, 살균 등에 필요한 어떠한 구성도 필요하지 않아 세정 및 청결 장치의 크기를 최소화하면서도 세정과 살균 효과를 높일 수 있다.

(7) 특히, 개인용품을 세정한 다음 투과 망만 들어서 용기에서 빼내면 되므로 세정한 물을 손에 묻지 않게 하여 개인용품을 꺼내거나 집어넣을 수 있어 청결하게 세정할 수 있다.

[도 1]은 본 발명에 따른 의치 세정과 구강 청결 장치의 구성을 보여주기 위한 단면도이다.
[도 2]는 본 발명에 따른 용기의 구성을 보여주기 위한 단면도로, (a)는 구강 청결에 사용하기 위한 용기 도면이고, (b)는 세정에 사용하기 위한 용기 도면이다.
[도 3]은 본 발명에 따라 본체에 용기가 올려져서 전기적으로 접촉하는 구성을 보여주기 위해 요부를 확대한 도면이다.
[도 4]는 본 발명에 따라 전기분해하는 데 이용하는 전극의 한 가지 예를 보여주기 위해 분해한 사시도이다.
[도 5]는 본 발명에 따라 전기분해하는 데 이용하는 전극의 결합 상태를 보여주기 위한 평면도이다.
[도 6]은 본 발명에 따른 전극과 검출 단자의 연결 상태를 보여주기 위한 개념도이다.
[도 7]은 본 발명에 따라 얻은 전기분해 중성 수소수와 수돗물로 항진균 효과를 비교하기 위해 대조군과 수돗물 그리고 전기분해 중성 수소수에 각각 바이오필름을 형성한 알비칸스(Candida albicans)의 양을 비교하여 보여주기 위한 사진이다.
[도 8]은 본 발명에 따라 얻은 전기분해 중성 수소수와 수돗물의 항진균 효과를 비교한 것으로 바이오필름을 형성시킨 칸디다 알비칸스(Candida albicans)의 대조군,수돗물 및 전기분해 중성수소수를 처리하고 살아있는 칸디다 알비칸스의 살아있는 진균수를 측정결과를 보여주는 사진이다.
[도 9]는 본 발명에 따라 얻은 전기분해 중성 수소수와 수돗물에 각각 스트랩토코커스 뮤탄스(Streptococcus mutans)를 접촉시키고 살아있는 균수를 측정한 결과를 보여주는 그래프이다.
[도 10]은 본 발명에 따라 얻은 전기분해 중성 수소수와 수돗물에 각각 포피로모나스 징지발리스(Porphyromonas gingivalis)를 접촉시키고 살아있는 균수를 측정한 결과를 보여주는 그래프이다.
[도 11]은 본 발명에 따라 얻은 전기분해 중성 수소수와 수돗물에 각각 타네렐라 포사이시아(Tannerella forsythia)를 접촉시키고 살아있는 균수를 측정한 결과를 보여주는 그래프이다.
[도 12]는 본 발명에 따라 얻은 전기분해 중성 수소수와 수돗물에 각각 트레포네마 덴티콜라 (Treponema denticola)를 접촉시키고 살아있는 균수를 측정한 결과를 보여주는 그래프이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 더욱 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 따라 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원 시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

(구성)

본 발명에 따른 전기분해 중성 수소수를 이용한 의치 세정과 구강 청결 장치는, [도 1] 내지 [도 6]과 같이, 본체(100), 두 개의 제1 용기(200a)와 제2 용기(200b), 그리고 제어기(300)를 포함한다.

특히, 본체(100)는 각 용기에 접촉할 수 있게 장착한 전극을 통해 용기 내에서 물을 전기분해하여 중성 수소수를 얻을 수 있게 하고, 두 개의 제1 용기(200a)와 제2 용기(200b)는 어느 하나를 개인용품을 세정할 수 있게 구성하고 다른 하나를 구강 청결을 위한 중성 수소수를 제공할 수 있게 구성함으로써, 항균과 항진균 효과가 있는 중성 수소수로 의치세정과 구강을 청결하게 할 수 있어 화학제재 없이도 살균 효과를 높일 수 있게 한 것이다.

또한, 각 제1 용기(200a)와 제2 용기(200b)에 설치하여 중성 수소수를 얻는 제1 전극(210')과 제2 전극(210")은 어느 하나가 다른 하나에 끼워진 형태로 구성하므로 이들 전극 사이의 반응면적을 넓혀 의치세정과 구강 청결에 필요에 중성 수소수를 짧은 시간에 충분한 양을 얻을 수 있게 하여 편리하게 사용할 수 있게 한 것이다.

여기서, 중성 수소수는 물을 전기분해하여 얻은 수소수로, 인체에 해를 가하거나 개인용품을 상하게 하지 않도록 pH가 6.5~7.5인 수소수를 말한다.

이하, 이러한 구성에 관해 더욱 상세하게 설명한다. 여기서, 제1 용기(200a)의 구성은 제2 용기(200b)의 구성에 포함되는 구성이므로, 제1 용기(200a)에 관한 설명은 [도 3]의 제2 용기(200b)를 바탕으로 제1 용기(200a)의 구성에 관해 설명한다.

본체(100)는, [도 1]과 같이, 본 발명에 따른 구성을 수용하기 위한 구성을 말한다. 이때, 본체(100)는 내부에 미리 정한 크기로 장착 공간을 형성하여 그 안에 후술할 제1 용기(200a)나 제2 용기(200b)를 올려놓고 용기 내부에서 물을 전기분해하여 중성 수소수를 얻을 수 있게 한다.

특히, 본체(100)는, [도 1] 및 [도 3]과 같이, 이처럼 전기분해에 필요한 전원을 제1 용기(200a)나 제2 용기(200b)에 제공할 수 있도록 전원과 연결한 두 개의 제1연결 단자(110')와 제2연결 단자(110")를 갖춘다. 이때, 제1연결 단자(110')는 장착 공간의 바닥 중앙에 위치하도록 구성하여 용기를 장착 공간에 놓았을 때 용기 중앙과 접촉할 수 있게 형성하고, 제2연결 단자(110")는 이 제1연결 단자(110')를 기준으로 하는 가상의 원 위에 위치하도록 장착한다. 이러한 제1연결 단자(110')와 제2연결 단자(110")는 후술할 제어기(300)의 제어로 외부 전원이나 내부에 탑재한 전원을 후술한 전극에 공급한다.

또한, 상기 본체(100)는, [도 1] 및 [도 3]과 같이, 두 개의 검출 단자(120, 130)를 더 구성한다. 검출 단자(120)는, [도 1] 및 [도 3]과 같이, 상술한 제1연결 단자(110')를 기준으로 하는 가상의 원 위에 놓이도록 형성한다. 이 검출 단자(120, 130)는 후술할 제1 용기(200a)와 제2 용기(200b)를 구분할 때 사용한다. 특히, 두 개의 검출 단자(120, 130)는 제1연결 단자(110')를 기준으로 하는 가상의 원 위에 서로 마주 보게 형성한다.

본 발명의 바람직한 실시예에서, 상기 제1연결 단자(110')와 제2연결 단자(110") 그리고 검출 단자(120, 130)는 각각 본체(100)의 장착 공간의 바닥에 바로 형성한 것으로 설명하고 있으나 이에 한정하지 않는다. 예를 들어, 이 바닥에 원기둥 형상의 돌기를 형성하고 그 윗면에 형성하여 장착 공간 안으로 물이 튀더라도 이들 단자에 물이 잘 닿지 않게 하거나, 원기둥 돌기의 윗면과 옆면에 각각 연결 단자를 구성하여 전기적으로 쉽게 단락이 발생하지 않게 구성할 수 있음은 당업자라면 쉽게 알 수 있을 것이다.

제1 용기(200a)는, [도 1] 및 [도 2(a)]와 같이, 내부에 물을 수용하여 전기분해할 수 있는 통상의 용기를 말한다. 특히, 제1 용기(200a)는 이처럼 물을 전기분해를 해야 하므로 비전도성 재질로 제작하는 것이 바람직하며, 내부에는 [도 1] 및 [도 2(a)]와 같이, 전기분해에 필요한 제1 전극(210')과 제2 전극(210")을 갖춘다.

특히, 상기 제1 전극(210')과 제2 전극(210")은 그 사이의 반응면적을 넓힐 수 있도록 어느 하나의 전극이 다른 하나의 전극에 끼워진 형태가 되게 구성한다. 즉, [도 4] 및 [도 5]에서는, 제1 전극(210')에 제2 전극(210")이 끼워진 형태로 제작한 예를 보여준다.

또한, 상기 제1 전극(210')과 제2 전극(210")은 이처럼 끼워지게 제작하는 형태에서도 다양한 형태로 제작할 수 있다. 예를 들어, 제2 전극(210")을 원 형태로 제작하거나 타원 그리고 폐곡선 형태로 제작하고, 제1 전극(210')이 이 제2 전극(210")의 둘레를 감싸는 형태가 되게 제작할 수 있다. [도 4] 및 [도 5]에서는 네 개의 가로 부분을 각 길이 중간 부분을 연결하여 구성한 예를 보여준다.

본 발명의 바람직한 실시예에서, 상기 제1 전극(210')과 제2 전극(210")은 물을 전기분해하기 위해서는, [도 5]와 같이 서로 정해진 간격(W)만큼 떨어지게 형성하는 것이 바람직하다. 이때, 간격(W)은 0.1~1.0㎜로 형성하는 데, 이는 이보다 좁으면 전극 사이의 쇼트가 발생할 수 있고 이보다 넓으면 전기분해가 이루어지기는 하나 그 효율이 떨어질 수 있기 때문이다.

또한, 본 발명의 바람직한 실시예에서, 상기 제1 전극(210')과 제2 전극(210")은 전기분해를 할 수 있도록 전도성 재질로 이루어진 것이라면 어떠한 것이라도 사용할 수 있으나, 전기분해 효과를 높이기 위해 백금이나, 티타늄에 백금을 도금한 것으로 제작한 것을 사용하는 것이 바람직하다.

한편, 상기 제1 용기(200a)는, [도 2(a)] 및 [도 3]과 같이, 외부에서 상술한 제1 전극(210')과 제2 전극(210")에 전원 공급이 이루어질 수 있도록 제1 접점(211)과 제2 접점(212)을 더 구성한다. 이때, 상기 제1 접점(211)은 제1 전극(210')과 연결하고, 제2 접점(212)은 제2 전극(210")과 연결하여 전원 공급이 이루어지게 한다. 물론, 이때의 연결을 서로 바꾸더라도 같은 결과가 나오는 것을 당업자라면 쉽게 알 수 있을 것이다.

이때, 제1 접점(211)은, [도 3]과 같이, 제1 용기(200a)의 바닥 중앙에 장착하여 외부로 노출되게 형성한다. 이는 제1 용기(200a)를 본체(100)에 방향에 상관없이 올려놓았을 때 이 본체(100)에 형성한 제1연결 단자(110')에 바로 제1 접점(211)이 접촉하게 하여 제1 전극(210')에 외부 전원을 공급할 수 있게 하기 위함이다. 제2 접점(211)은, [도 3]과 같이, 제1 용기(200a)의 밑면에 이 제1 접점(211)을 기준으로 하는 가상의 원을 따라 띠 형상으로 제작하며, 이때 가상의 원은 상술한 제2연결 단자(110")가 접촉하는 위치에 형성하여 본체(100) 위에 용기를 올려놓는 방향에 상관없이 제2 접점(211)이 제2연결 단자(110")와 접촉하여 전원을 제2 전극(210")에 전달할 수 있게 구성한다.

한편, 상기 제1 용기(200a)에는, [도 1] 및 [도 2(a)]와 같이, 뚜껑(220)을 더 구성한다. 뚜껑(220)은 제1 용기(200a)의 개방된 상부를 마감하기 위한 통상의 뚜껑을 말한다. 이러한 뚜껑(220)은 경첩과 같이 회전식으로 여닫을 수 있게 구성하거나, 제1 용기(200a)에서 뚜껑(220)을 빼내는 방식으로 구성할 수도 있다.

또한, 상기 제1 용기(200a)에는 바닥에 제1접속 단자(213)를 돌출 형성한다. 제1접속 단자(213)는 제1 용기(200a)를 본체(100) 위에 올렸을 때 이에 관한 신호를 제어기(300)로 출력하여 본체(100) 위에 제1 용기(200a)가 올려졌음을 알 수 있게 하기 위한 단자이다. 여기서, 제1접속 단자(213)는 접속 스위치와 같이 제1 용기(200a)를 본체(100) 위에 올렸을 때 그 하중으로 온(On) 되는 통상의 스위치를 이용할 수도 있고, [도 3]과 같이 단자의 접속으로 온이 되게 구성할 수도 있다. [도 3]에서 제1접속 단자(213)는 상술한 제1 접점(211)을 기준으로 하는 가상의 원을 따라 미리 정한 호 길이로 형성한다. 이때, 호 길이는 반원보다 조금 작게 형성하여, 후술할 제2 접점(214)과 전기적으로 접촉하지 않게 구성하는 것이 바람직하다.

이처럼 이루어진 제1 용기(200a)는 본체(100) 위에 어느 방향으로 올려놓더라도 제1 접점(211)과 제2 접점(212)이 각각 제1연결 단자(110')와 제2연결 단자(110")에 접촉하여 제1 전극(210')과 제2 전극(210")에 전원 공급이 이루어질 수 있게 한다. 또한, 제1 용기(200a)는 마치 컵과 이용하여 중성 수소수를 형성한 다음, 뚜껑(220)을 열고 바로 중성 수소수를 마시거나 가글링 할 수 있게 이용할 수도 있고, 다른 컵으로 제1 용기(200a) 안에 전기분해 중성 수소수를 떠서 이용하게 할 수도 있다.

제2 용기(200b)는, [도 2(b)] 및 [도 3]과 같이, 상술한 제1 용기(200a)와 같은 구성을 모두 포함하고, 여기에 제2접속 단자(214)와 투과 망(230)을 더 추가하여 구성한 것이다. 이에, 제1 용기(200a)와 같은 구성에 관해서는 상세한 설명을 생략하고 추가 구성에 관해서만 설명한다.

제2접속 단자(214)는, [도 2(b)] 및 [도 3]과 같이, 제2 용기(200b) 바닥에 장착한다. 이때, 접속 단자(214)는 상술한 제1 접점(211)을 기준으로 하는 가상의 원 위에 띠 형상으로 제작하되, 상술한 어느 하나의 검출 단자(120, 130)와 전기적으로 접촉할 수 있게 구성한다. 이는, 본체(100)에 제2 용기(200b)를 올려놓았을 때 제2접속 단자(214)가 어느 하나의 검출 단자(120, 130)와 접촉함에 따라 이를 제어기(300)에서 검출하게 구성함으로써, 이 검출 신호의 여부를 통해 본체(100)의 장착 공간에 제1 용기(200a)를 놓았는지 제2 용기(200b)를 올려놓았는지 구분할 수 있게 하기 위함이다.

투과 망(230)은, [도 2(b)]와 같이, 상술한 제1 전극(210')과 제2 전극(210") 위에 위치하도록 제2 용기(200b) 안에 장착한다. 이는, 의치나 칫솔과 같은 개인용품을 제2 용기(200b)에 집어넣고 세정할 때, 개인용품이 제1 전극(210')과 제2 전극(210")에 닿지 않게 하기 위함이다. 특히, 상기 투과 망(230)은 그물망 형태나, 판에 미리 정한 지름으로 여러 개의 구멍을 뚫거나, 각 구멍이 위로 갈수록 좁아지도록 테이퍼 형태로 가공하여 제1 전극(210')과 제2 전극(210")에서 전기분해 중성 수소수가 위로 올라가면서 개인용품의 바닥까지도 깨끗하게 세정할 수 있게 하고, 용기 안에 있는 이물이 걸러지게 구성하는 것이 바람직하다.

특히, 상기 투과 망(230)은 제2 용기(200b)에서 분리할 수 있게 구성하여 [도 2(b)]와 같이, 개인용품을 올려놓을 수 있는 망과 더불어 손잡이(231)를 형성하여 투과 망(230)을 잡아서 들어냄에 따라 세정한 후의 중성 수소수를 손에 닿지 않게 하면서 개인용품을 꺼낼 수 있게 구성하는 것이 바람직하다. 이때, 상기 뚜껑(220)에는 손잡이(231)가 제2 용기(200b) 외부로 노출될 수 있게 삽입 홈(241)을 형성하는 것이 바람직하다.

본 발명의 바람직한 실시예에서, 이처럼 이루어진 제2 용기(200b)는 본 발명에 따른 장치 이용자가 쉽게 상술한 제1 용기(200a)와 구분하여 본체(100)에 올려놓고서 세정과 청결(가글)을 구분하여 사용할 수 있게 구성하는 것이 바람직하다. 이를 위하여, 상기 제1 용기(200a)와 제2 용기(200b)에 문자를 기재하거나, 다른 색상으로 제작하거나, 용기 형상을 다르게 제작할 수 있다.

제어기(300)는, [도 1] 및 [도 6]과 같이, 본체(100)에 장착하여 이 본체(100)에 제1 용기(200a)나 제2 용기(200b) 중에서 어느 하나를 올려놓음에 따라 전원을 공급하여 물을 전기분해할 수 있게 제어한다.

특히, 상기 제어기(300)는 상술한 접속 단자(213, 214)을 이용하여 제1 용기(200a)와 제2 용기(200b)를 구분한다. 즉, 본체(100)에 제1 용기(200a)를 올려놓으면 이 제1 용기(200a)에는 제1접속 단자(213)가 두 개의 검출 단자(120, 130) 중에서 어느 하나와 접촉하여 하나의 신호가 발생하고, 본체(100)에 제2 용기(200b)를 올려놓으면 두 개의 접속 단자(213, 214)가 두 개의 검출 단자(120, 130)에 접촉하여 두 개의 신호를 발생한다. 이에, 제어기(300)는 이 접촉 신호를 통해 제1 용기(200a)와 제2 용기(200b)를 구분할 수 있다.

또한, 상기 제어기(300)는 이처럼 구분한 신호에 따라 전원을 연결단자를 통해 전극에 인가하여 전기분해를 할 수 있게 준비하고, 본 발명에 따른 장치 이용자가 세정을 원하는지 가글(청결)을 원하는지 버튼을 통해 표시해 준다. 즉, 상기 본체(100)에는 제1 용기(200a)를 올려놓았을 때 구강 등을 청결하게 하는 데 사용할 수 있는 중성 수소수를 전기분해할 수 있도록 전원을 인가하게 하는 가글 버튼과, 제2 용기(200b)를 올려놓았을 때 개인용품을 세정하기 위한 중성 수소수를 전기분해할 수 있도록 전원을 인가하게 하는 세정 버튼을 갖춘다. 그리고, 이들 버튼은 본체(100)에 올려놓은 용기의 종류에 따라 활성화하여 안전하게 가글이나 세정을 선택하여 사용할 수 있게 한다.

이상과 같이 이루어진 본 발명에 따른 장치는 본체를 통해 전원 공급이 이루어짐에 따라 용기에 채운 물을 전기분해하여 중성 수소수를 얻고, 이 중성 수소수로 개인용품을 세정하거나 가글링하는 데 이용할 수 있다. 이때, 상기 중성 수소수는 pH가 6.5~7.5인 상태가 되게 하여 개인용품이나 구강 등에 해가 되지 않으면서도 살균 작용을 얻을 수 있게 하는 것이 바람직하다.

특히, 이처럼 전기분해한 물은 수산기(OH^-)를 통해 살균효과를 얻을 수 있는 것으로 알려졌으며, 이 수산기(OH^-)가 세균의 세포막에 존재하는 수소(H⁺)와 결합하여 물이 만들어지고 이때 세포막에서 수소(H⁺)를 빼앗긴 세균은 세포막이 파괴되어 사멸하게 한다. 이러한 살균 효과는 학위 논문 「구강세균 에 대한 수소수의 살균효과」[김준범(치의학과 구강미생물학), 단국대학교 학위논문, 2013년 발행]에서도 확인할 수 있다. 이 논문에 따르면, 폐하는 전기분해하기 전의 수돗물 pH7.24이고 전기분해한 수소수 pH7.21로 유의적인 차이가 없었으나, 치아우식 관련 세균인 S.Mutans의 경우 수소수는 약 50% 제거하는 효과가 있었으나 수돗물은 통계학적으로 의미 없는 정도의 수준임을 알 수 있다.

이하, 본 발명에 따른 장치를 이용한 항균 시험과 살균 시험 결과는 다음과 같다.

<항균 시험>

항균 시험은 폴리메틸메타크릴산(polymethylmethacrylate)으로 제작한 의치 모형을 이용하여 캔디다 알비칸스(Candida albicans)를 배양한 뒤에 이를 10배 연속 희석법으로 희석하여 집락수(colony counting units)를 측정하였다.

이때, 캔디다 알비칸스는 의치 모형을 E.O 가스로 멸균한 다음 세포배양 접시에 넣고 HamF-12 배지를 분주한 후 접종하였다. 이후 5% 이산화탄소 배양기에서 24시간 배양하고 각각의 의치모형에 생성된 진균형태의 캔디다 알비칸스(Candida albicans)를 현미경으로 확인하였다. 캔디다 알비칸스(Candida albicans)의 바이오필름이 형성된 의치 모형을 두 개의 군으로 나누어 한 군은 낮에는 HamF-12 배지를 이용하여 5% 이산화탄소 배양기에 보관하고 밤에는 수돗물이 포함된 보관함에 보관하였고, 다른 한군은 HamF-12 배지를 이용하여 5% 이산화탄소 배양기에 보관하고 밤에는 의치 세정기 보관함에 보관하였다. 이를 10일 동안 수행하고 두군에 존재하는 캔디다 알비칸스를 측정하기 위해서 10ml의 Trypticase soy 액체 배지에 의치 모형을 잠기게 하고 세포 스크랩퍼로 표면의 캔디다 알비칸스를 부유시켰다. 부유액을 10배 연속 희석법을 이용하여 희석하고 TSA(Trypticase Soy Agar) 고체 배지에 접종의 하고, 배양한 후, 집락수(Colony Counting Units)를 측정하였다.

그 결과, [도 7] 및 [도 8]과 같이, 대조군은 의치모형에 8.1×10⁹±0.72×10⁹cfu, 수돗물에 넣은 모형 의치에서는 6.3×10⁹±0.46×10⁹cfu 및 본 발명의 중성 수소수에 넣은 모형 의치에서는 6.7×10⁴±0.58×10⁴cfu로 측정되었다. 따라서, 본 발명에 따른 중성 수소수의 경우가 수돗물과 비교하여 강한 항진균 효과를 보였다.

<살균 시험>

살균 시험은 본 발명에 따른 장치로 얻은 중성 수소수로 구강 질환관련 세균에 대한 항균 활성을 측정하였다. 이때 사용한 세균은 스트랩토코커스 뮤탄스(Streptococcus Mutans), 포피로모나스 징지발리스(Porphyromonas Gingivalis), 타네렐라 포사이시아(Tannerella Forsythia)와 트레포네마 덴티콜라(Treponema Denticola)이다. 이때, 치아우식관 관련된 스트렙토코커스 뮤탄스는 뇌심장 추출 배지(Brain Heart Infusion)로 배양하였으며, 치주염 관련 세균인 포피로모나스 징지발리스, 타네렐라 포사이시아와 트레포네마 덴티콜라는 뇌심장 추출 배지에 헤민과 비타민 K를 첨가한 배지 및 특별 조성 배지를 이용하여 혐기 상태에서 배양하였다.

배양된 각각 세균들을 세균수 측정 챔버(Bacteria Counting Chamber)를 이용하여 ml당 세균수를 측정하고 스트렙토 코커스 뮤탄스의 경우 1×10⁶cfu/ml되게, 치주염 세균은 1.5×10⁶cfu/ml되게 농도를 맞춘 후, 부유액 1ml을 1.5 ml 튜브에 넣고 4,000×g에서 5분간 원심분리하여 세균침전물을 얻는다. 세균 침전물에 대조군으로 각 세균의 특정 배지를 넣고 다른 튜브에는 수돗물 또는 가글액 생성 유닛과 수돗물을 이용한 가글액을 1ml 넣고 1분간 반응시키고, 이를 10ml 각 세균의 특정 배지에 넣고 혼합하였다. 혼합한 배지를 각각의 고체 배지에 접종하고 혐기 상태에서 배양하여 살아있는 세균 수를 측정하였다.

그 결과, [도 9]와 같이, 스트랩토코커스 뮤탄스(S. mutans)의 살아있는 세균수는 대조군에서 1.1×10⁶±5.7×10⁴cfu/ml, 수돗물은 1.0×10⁶±5.2×10⁴cfu/ml 및 본 발명에 따른 중성 수소수에서는 8.4×10⁴±2.3×10⁴cfu/ml로 측정되었다. 또한, [도 10]과 같이, 포피로모나스 징지발리스(P. gingivalis)의 살아있는 세균수는 대조군에서 1.0×10⁶±5.1×10⁴cfu/ml, 수돗물은 8.5×10⁵±4.2×10⁴cfu/ml 및 본 발명에 따른 중성 수소수에서는 7.9×10⁴±1.2×10⁴cfu/ml로 측정되었다. 그리고, [도 11]과 같이, 타네렐라 포사이사이(T. forsythia)의 살아있는 세균수는 대조군에서 1.0×10⁶±5.3×10⁴cfu/ml, 수돗물은 9.0×10⁵±4.5×10⁴cfu/ml 및 본 발명에 따른 중성 수소수에서는 1.0×10⁵±4.2×10⁴cfu/ml였다. 마지막으로, [도 12]와 같이, 트레포네마 덴티콜라(T. denticola)의 살아있는 세균수는 대조군에서 5.3×10⁵±2.6×10⁴cfu/ml, 수돗물은 4.0×10⁵±2.0×10⁴cfu/ml 및 본 발명에 따른 중성 수소수에서는 3.6×10⁴±7.2×10³cfu/ml로 각각 측정되었다.

이 같은 결과를 통해, 수돗물을 이용한 중성 수소수는 치아우식과 관련된 스트렙토코커스 뮤탄스(Streptococcus mutans)와 치주염 관련 세균인 포피로모나스 징지발리스(Porphyromonas gingivalis), 타네렐라 포사이사이(Tannerella forsythia) 및 트레포네마 덴티콜라(Treponema denticola)에 대해서 90% 이상의 살균력을 보였다.

100 : 본체
110' : 제1연결 단자
110" : 제2연결 단자
120 : 검출 단자
200a : 제1 용기
200b : 제2 용기
210' : 제1 전극
210" : 제2 전극
211 : 제1 접점
212 : 제2 접점
213, 214 : 접속 단자
220 : 뚜껑
230 : 투과 망
300 : 제어기

Claims (6)

1. 미리 정한 크기의 장착 공간의 바닥 중앙에 형성한 제1연결 단자(110'), 상기 제1연결 단자(110')를 기준으로 하는 가상의 원 위에 형성한 제2연결 단자(110") 및, 상기 제1연결 단자(110')를 기준으로 하는 가상의 원 위에 서로 마주 보는 위치에 형성한 두 개의 검출 단자(120, 130)를 갖춘 본체(100); 상기 본체(100) 위에 선택적으로 탑재하여 사용하는 제1 용기(200a)와 제2 용기(200b); 및 상기 본체(100)에 장착한 제어기(300);를 포함하되,
   상기 제1 용기(200a)는 그 내부에 장착한 제1 전극(210')과 제2 전극(210"), 바닥 중앙을 통해 바깥으로 돌출하게 설치하여 상기 제1연결 단자(110')와 제1 전극(210')을 연결하게 하는 제1 접점(211), 상기 제1 접점(211)을 기준으로 제2연결 단자(110")가 접촉회전하여 생긴 가상의 원을 따라 형성하여 이 제2연결 단자(110")와 제2 전극(210")을 연결하게 하는 제2 접점(212), 어느 하나의 검출 단자(120, 130)에 접촉하게 돌출 성형한 제1접속 단자(213), 및 개방한 상부를 마감하는 뚜껑(220)을 포함하고;,
   상기 제2 용기(200b)는 상기 제1 용기(200a)와 같은 구성을 포함하며, 바닥에 상기 제1 접점(211)을 기준으로 상기 제1 접속 단자(213)와 대응하는 위치에 형성하여 검출 단자(120, 130)와 전기적으로 접촉하게 장착한 제2접속 단자(214), 및 상기 제1 전극(210')과 제2 전극(210") 위에 개인용품을 거치할 수 있도록 상기 뚜껑(220)을 통해 제2 용기(200b) 밖으로 돌출한 손잡이(231)를 잡아서 제2 용기(200b) 안에 집어넣거나 빼낼 수 있는 투과 망(230)을 더 포함하며,
   상기 제1 전극(210')에는 제2 전극(210")이 미리 정한 간격(W)만큼 떨어지게 끼워져서 배치하고,
   상기 제어기(300)는 제1 용기(200a)나 제2 용기(200b)를 본체(100)에 올려놓았을 때, 제1접속 단자(213)가 어느 하나의 검출 단자(120, 130)와 접촉하여 신호를 발생하면 제1 용기(200a)를 올려놓은 것으로 판단하여 제1 전극(210')과 제2 전극(210")에 전원 공급을 위한 가글 버튼을 활성화하고, 제1 및 제2 검출 단자(120, 130)가 접속 단자(213, 214)에 접촉하여 검출 신호가 발생하면 제2 용기(200b)를 올려놓은 것으로 판단하여 제1 전극(210')과 제2 전극(210")에 전원 공급을 위한 세정 버튼을 활성화하는 것을 특징으로 하는 전기분해 중성 수소수를 이용한 의치 세정과 구강 청결 장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 제1 전극(210')과 제2 전극(210")은,
   백금, 또는 티타늄에 백금을 도금한 것으로 이루어진 것을 특징으로 하는 전기분해 중성 수소수를 이용한 의치 세정과 구강 청결 장치.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 제2 전극(210")은,
   적어도 두 개의 서로 나란하게 형성한 가로 부분을, 하나의 세로 부분이 서로 연결하여 이루어진 것을 특징으로 하는 전기분해 중성 수소수를 이용한 의치 세정과 구강 청결 장치.
   
4. 제1 항에 있어서,
   상기 간격(W)은,
   0.1~1.0㎜인 것을 특징으로 하는 전기분해 중성 수소수를 이용한 의치 세정과 구강 청결 장치.
   
5. 제1 항에 있어서,
   상기 제1 용기(200a)와 제2 용기(200b)는,
   다른 색깔로 제작하거나, 문자를 기재하거나, 또는 다른 형상으로 제작하여 용기를 구분할 수 있게 제작한 것을 특징으로 하는 전기분해 중성 수소수를 이용한 의치 세정과 구강 청결 장치.
   
6. 제1 항 내지 제5 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 제1 전극(210')과 제2 전극(210")으로 전기분해 중성 수소수는,
   pH 6.5~7.5인 것을 특징으로 하는 전기분해 중성 수소수를 이용한 의치 세정과 구강 청결 장치.

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